CN102250876A - 从生物材料中分离纯化rna的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种从生物材料中分离纯化RNA的方法,包括:(1)将组织器官和甲酰胺、单价阳离子盐水溶液混合,匀浆,得到脱水生物样品;(2)将脱水生物样品与单价阳离子盐水溶液混合,孵育;(3)加入起沉淀作用的单价阳离子盐水溶液,混匀,离心,将上清液倒入另一离心管中;(4)加入异丙醇,混匀,离心,倒掉上相液体、下相液体及介于两相间的残余杂质,得到白色RNA沉淀。本发明的方法能高效剥离生物样品中RNA上蛋白质,避免了产品中残存的蛋白质对产物RNA的分解作用;本发明所用试剂为低毒化合物,对环境和人体的危害小;且操作简便、操作人员不需专业的技术便可操作,设备简单、成本低廉,所得到的RNA得率和纯度都极高。
Description
技术领域
本发明涉及一种RNA的纯化分离方法。
背景技术
核酸,包括脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA),可在所有活性细胞中存在。DNA是细胞的遗传物质,其上的基因可被转录为信使RNA(mRNA),而后者所携带的对应遗传信息又会被翻译为具有功能活性的蛋白。除了mRNA,还有其它的RNA:转移RNA(tRNA),核糖体RNA(rRNA),干扰RNA(iRNA),微小RNA(miRNA)和不均一RNA(hnRNA)。通过检测组织或者细胞中的mRNA,iRNA和miRNA来分析基因的表达与调控是生命科学领域中极其重要的手段,并为细胞提供了极大量的生理指标。检测mRNA,iRNA和miRNA水平的技术多种多样,包括:聚合酶链反应(PCR)、定量聚合酶链反应(qPCR)、实时PCR(Real-Time PCR)、Northern Blotting,生物芯片和转录子组测序等。在所有这些技术中,必须使用所分离的RNA样品,并且该RNA样品不应含有下列在活性细胞中所存在的污染物:基因组DNA,蛋白,脂肪,酚类物质,多糖和其它某些生物分子。[Wyatt,J.R,and Tinoco,I.J.(1993)RNA structure and RNA function,in The RNA World(Gesteland,R.F and Atkins,J.F.,eds.),ColdSpring Harbore Laboratory Press,Cold Sring Harbor,NY,pp.465-496.]
从生物材料中分离RNA,必须使RNA与DNA及构成生物标本的其它成分分离。纯化RNA的关键是:1、操作过程中必须使包括核酸酶(RNases)在内的具有核酸酶活性的所有酶失活,防止这些酶对RNA的分解作用。2、将天然RNA上附着蛋白完全剥离开,释放裸露RNA到溶液中;这样既可防止RNA随着附着蛋白而一起当成杂质被去掉,用以提高提取RNA的得率,同时又能防止得到的RNA样品中因残存痕量蛋白而导致的RNA分解,以提高所分离RNA的质量和纯度。3、所得到的RNA样品中不能含有任何残余的微量蛋白,因为这些微量蛋白中常常含有具有RNases活性的酶,会导致RNA分解。
在细胞中除了核酸酶之外,还有许多酶具有RNase活性,如真核和原核细胞中都存在具有RNase活性的多种DNA聚合酶,转录酶,逆转录酶等。所以在提取RNA之前,彻底抑制包括RNases在内的所有酶的活性,才是防止RNA分解的关键所在。因此,在得到的RNA样品中,也不能有痕量的蛋白存在,因为痕量蛋白中完全可能存在某些具有RNase活性的酶,导致得到的RNA很快被分解。
许多科学家发明和阐述了各种分离RNA的方法。这些方法大多数依赖于氯化铯密度梯度离心或者苯酚、氯仿抽提,其缺点是耗时、使用有害试剂对环境和人体造成危害、样品被外源性核酸和蛋白污染。[U.S.Pat.Nos.5,075,430;5,234,809;5,155,018;6,277,648;6,875,857;6,958,392;6,953,686;6,310,199;6,992,182;6,475,388;5,075,430;7,074,916;U.S.PatentPublication No.20060024701;European Patent No.EP0765335;Boom et al.1990,J.ClinicalMicrobiology 28:495;Cox,R.A.(1968)The use of guanidinium chloride in the isolation ofnucleic acids Methods Enzymol 12,Part B,120-129;Chirgwin,J,M.,Przybyka,A.E.,MacDonald,R.J.,Rutter,W.J.(1979)Isolation of biologically active ribonucliec acid from sourcesinriched in ribonuclease.Biochemistry 18(24),5294-5299]
在早期的RNA提取中,使用苯酚和氯仿进行蛋白抽提[Kirby,K.S.(1968)Isolation ofnucleicacids with phenolic solutions,Methods Enzymol 12,part B,87-99.];该方法中,有相当一部分没有完全剥离掉蛋白的RNA分子,会连着去掉的蛋白而被当成杂质去掉;而在所得到RNA样品中还有一部分RNA还附着少量的蛋白,因此需要反复的苯酚和氯仿抽提去掉残存的蛋白。这就导致了所提取的RNA的得率极低、整个RNA提取过程繁杂冗长、而且不能完全去除的痕量蛋白常常导致所提取的RNA被分解。[Ingle,J.and Burns,R.G.(1968)The loss ofribosomal ribonucleic acid during the preparation of nucleic acid from certain plant tissues by thedetergent-pjenol method,Biochem J.110,605,606]
为了克服苯酚和氯仿抽提法所提取RNA的诸多缺陷,有人使用氯化铯梯度离心法,只选择性沉淀RNA,可以获得极高纯度的核酸,是一种代替苯酚、氯仿抽提的方法,但该方法需要极其昂贵的设备,严格的操作训练和繁杂的操作过程,没有在普通实验室应用的可能,更不具备推广价值。[Glisin,V.,Crkvenjakov,R.,and Byus,C(1974)Ribonucleic anid isolated bycesium chloride centrifugation.Biochemistry 13,2633-2637.]
目前应用最多的Chomczynski,P.的美国专利United States Patent 5,945,515和论文公开的技术。[Chomczynski,P.and Sacchi,N,(1987)Single-step method ofRNA siolation of biologicallyactive ribonucleic acid from sources enriched in ribonuclease.Biocemistry 18,5294-5299;andSacchi,N,(1987)Single-step method of RNA siolation by acid guanidiniumthiocyanate-phenol-chloroform extraction Anal Bilchem 162(1),156-159.]
Chomczynski,P.在其专利中公开了同时分离RNA、DNA和蛋白的一种溶液。该溶液含有硫氰酸胍、40~60%的苯酚,作为苯酚稳定剂的甘油,和保持溶液pH值为4的缓冲液。该溶液是一种均一混合物(即单相液),通过加入10%的氯仿,可将其进行有效的分相,导致RNA分配到水相,而蛋白和DNA则集中在有机相和两相之间。加入等体积的异丙醇到水相,可进行RNA的沉淀。通过离心而得到的RNA沉淀,可用70%乙醇洗涤,并晾干。
该方法的优点是与以往的技术相比,其操作时间大大缩短为不到1小时,操作强度也大大降低。产品的纯度高,效率高。但该方法仍然存在下列的许多问题,只能用于实验室,而不能广泛推广使用:
需要昂贵的实验室条件,如高速冷冻离心机,液氮,低温冰箱,通风橱等。
需要熟练的技术人员,即使用该方法,需要培训专门人员和实验工作经验。
所用耗材,如离心管、微量加样器吸头、玻璃器皿和试剂,都需要DEPC水处理,或者高温、长时间烘烤,以去掉顽固性RNases对RNA的分解作用。这是需要大量时间和精力的。
不仅使用高毒化合物苯酚和氯仿,而且使用剧毒的高浓度(2~5M)胍盐溶液,对健康极其有害---硫氰酸胍和盐酸胍被CHIP(英联邦化学制剂危害信息与包裹)定为有害品,也被HCS(美国危险交通设备标准)认为是有毒试剂。
E.虽然高浓度胍盐和苯酚、氯仿联合剥离RNA上的蛋白之效果极大提高,但仍不能完全剥离RNA上的蛋白-----这常常导致一些生物材料所提取RNA之得率的降低,并且由于得到的RNA样品中残存微量的蛋白,这些微量蛋白中的Rnases会导致所提取RNA的分解。
F.还有,对于不溶于胍盐的组织,特别是植物的大多数组织,使用高浓度胍盐的方法是不会产生任何RNA。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中的不足,提供一种安全、简易、快速和高效的、并适于普通实验室应用和工业化生产的从生物材料中分离纯化RNA的方法。
本发明的技术方案概述如下:
从生物材料中分离纯化RNA的方法,包括如下步骤:
(1)用下述两种方法之一种制备脱水生物样品:
方法一:将组织器官加入到体积比为1000∶0-1000的甲酰胺与3M-13.5M单价阳离子盐水溶液的混合液中,在0~25℃匀浆5s~20min,得到脱水生物样品;所述组织器官和所述混合液的比例为0.5~200mg∶1ml,所述组织器官为动物、植物或真菌的组织器官;
方法二:将单细胞沉淀中加入到体积比为1000∶0-1000的甲酰胺与3M-13.5M单价阳离子盐水溶液的混合液中,在0~25℃悬浮或在0~37℃匀浆20s~20min,得到脱水生物样品;所述单细胞沉淀来自革兰氏阳性菌培养细胞、革兰氏阴性菌培养细胞、真菌培养细胞、动物培养细胞、植物培养细胞、血液细胞或精液细胞;
(2)按体积比为200∶0~200,将所述脱水生物样品与3M-13.5M单价阳离子盐水溶液混合或按体积比为160∶50∶40将所述脱水生物样品、3M-13.5M单价阳离子盐水溶液和质量浓度为5%-40%的十二烷基硫酸钠的甲酰胺溶液混合,在0~95℃孵育0.5~120min,在0~40℃放置0~10min;
(3)按体积比为200∶400~1000向步骤(2)获得的产物中加入起沉淀作用的3.3M-5M的单价阳离子盐水溶液,混匀,在4~25℃下,2000~16000g离心0.15~30min,将上清液倒入另一离心管中;
(4)按体积比为900∶300~800的比例,向上清液中加入异丙醇,混匀,在4~37℃下,2000~16000g离心1~30min,倒掉上相液体、下相液体及介于上下两相之间的可见的残余杂质固体,得到位于离心管底部的白色RNA沉淀。
所述还包括下述步骤:用体积百分浓度为70%-80%的乙醇水溶液洗涤白色RNA沉淀,在4~37℃,2000~16000g离心10~60s,倒掉洗涤液后,干燥沉淀。
所述组织器官和所述混合液的比例为5~100mg∶1ml。
所述单价阳离子盐为氯化锂、氯化钠或氯化钾至少一种。
所述单价阳离子盐为氯化钠或氯化锂。
所述起沉淀作用单价阳离子盐为氯化锂、氯化钠和氯化钾至少一种。
所述起沉淀作用单价阳离子盐为氯化钠和氯化钾。
所述步骤(4)为:按体积比为700∶400~600的比例,向上清液中加入异丙醇,混匀,在20~25℃下,8000~12000g离心2min,倒掉上相液体、下相液体及介于上下两相之间的可见的残余杂质固体,可得到位于离心管底部的白色RNA沉淀。
实验证明本发明的方法能够高效剥离生物样品中的RNA上的蛋白质,获得纯品RNA产品,避免了现有技术存在的产品中残存的蛋白质对产物RNA的分解作用;本发明所用试剂为低毒化合物,对环境和人体的危害小;由于不易被分解,所获得的产品可方便于远途运输和室温存贮;本发明操作简便、操作人员不需专业的技术便可操作,设备简单、成本低廉,所得到的RNA得率和纯度都极高。
该发明适于普通实验室应用和工业化生产。
附图说明
图1为实施例1和实施例2所获得的产品的电泳图。
图2为实施例3产品的电泳图、产率及纯度比值。
图3为实施例4产品的电泳图、产率及纯度比值。
图4为实施例5产品的电泳图、产率及纯度比值。
图5为实施例10使用5MNaCl水溶液的解离时间和油菜幼叶RNA得率之间的关系。
图6为实施例11用于解离作用的13.5MLiCl水溶液体积和山楂树幼叶RNA得率之间的关系。
图7为实施例12使用13.5M LiCl水溶液的解离时间和山楂树幼叶RNA得率之间的关系。
图8为实施例13使用13.5M LiCl水溶液的解离温度和杨树幼叶RNA得率之间的关系。
图9为实施例14使用油菜幼叶匀浆液的解离作用之后之冷却时间和RNA得率的关系。
图10为实施例15的用本发明方法和Trizol试剂法分别提取小鼠肝脏RNA样品中的β-actin mRNA之RT-PCR扩增比较。
图11为实施例16的用本发明方法和Trizol试剂法分别提取油菜幼叶RNA样品中的β-actin mRNA之RT-PCR扩增比较。
图12为实施例18的小鼠肝脏质量与甲酰胺体积之比例和RNA样品得率的关系。
具体实施方式
下面的实施例可以使本领域的技术人员能够理解本发明,但并不对本发明作任何限制。
实施例1用甲酰胺悬浮的大肠杆菌细胞中RNA在高温下不分解
从生物材料中分离纯化RNA的方法,包括如下步骤:
(1)将已经接种了大肠杆菌菌株JM109(购自北京鼎国昌盛生物技术有限责任公司)的LB培养基在37℃180转/分摇床上过夜培养;在1.5ml离心管中加入1ml的该大肠杆菌培养菌液,室温下8,000g以上离心1分钟,然后倒掉液体;再如上重复一次离心,然后用微量加样器吸去残余液体,得到大肠杆菌菌株JM109细胞沉淀;向大肠杆菌菌株JM109细胞沉淀中加入160μl甲酰胺,在25℃悬浮15s,得到脱水生物样品;大肠杆菌菌株JM109细胞沉淀和甲酰胺的比例为5mg∶160μl;
(2)向160μl脱水生物样品中加入40μl质量百分浓度为20%十二烷基硫酸钠(SDS)的甲酰胺溶液,混匀,在80℃孵育10min,以破裂细菌细胞,在0℃放置5min;
(3)向步骤(2)获得的产物中加入起沉淀作用的600μl 3.3M NaCl水溶液,蜗旋震荡混匀,并冰浴5分钟,在4℃下,8000g离心1min,将上清液倒入另一离心管中;
(4)向上清液中加入600μl异丙醇混匀,在4℃下,8000g离心2min,倒掉液体,可得到位于离心管底部的白色RNA沉淀。
用体积百分浓度为70%的乙醇水溶液洗涤离心管底部的沉淀;在在4℃,8000g离心30秒钟,倒掉洗涤液后,倒扣离心管于滤纸上,以晾干沉淀,加入150μl的注射用水溶解沉淀,用于检测。
琼脂糖凝胶电泳检验:取0.4μl上述RNA水溶液样品在1.2%的非变性琼脂糖凝胶(1xTAE电泳缓冲液)中电泳,以4V/cm的电压电泳30分钟。
琼脂糖凝胶电泳结果:电泳图谱如图1中的1道所示,该大肠杆菌RNA溶液样品的16srRNA,23srRNA边缘整齐,证明所提取的大肠杆菌RNA溶液中RNA分子没有被分解。
归纳:实施例1的结果说明了用甲酰胺悬浮大肠杆菌细胞后,即使在80℃下进行该细胞的孵育,可完全抑制甲酰胺溶液中的具有RNases活性的所有酶,防止了RNA分子被分解。
实施例2用异丙醇抽提杂质和离心沉淀RNA方法去掉RNA样品中的核酸酶
从生物材料中分离纯化RNA的方法,包括如下步骤:
(1)-(2)同实施例1;
(3)向步骤(2)获得的200μl产物中加入起沉淀作用的700μl含有3.57MNaCl,1.14MKCl的水溶液,蜗旋震荡混匀,在室温下,16000g离心5min,将上清液倒入另一离心管中;
(4)向上清液中加入500μl异丙醇混匀,在25℃下,16000g离心10min,倒掉上相液体、下相液体及介于上下两相之间的可见的残余杂质固体,可得到位于离心管底部的白色RNA沉淀。
用体积百分浓度为80%的乙醇水溶液洗涤白色RNA沉淀,在室温,16000g离心10s,倒掉洗涤液后,干燥沉淀。
加入150μl的注射用水(无RNases污染)溶解沉淀。取RNA样品各50μl到两个离心管中,在70℃下分别孵育5分钟、60分钟。最后取出这两个离心管放于室温下冷却。
琼脂糖凝胶电泳检测:与实施例1中的琼脂糖凝胶电泳方法相同。
琼脂糖凝胶电泳结果:电泳图谱如图1中的2、3道RNA样品分别进行了5分钟、60分钟的70℃保温,其结果显示,该大肠杆菌RNA溶液的两种孵育处理后样品完全一样,即为它们的16s rRNA,23s rRNA边缘整齐,证明所提取的大肠杆菌RNA溶液中RNA分子在长时间的保温试验后仍然没有被分解。
实施例2归纳:使用异丙醇抽提杂质和离心沉淀RNA方法提取大肠杆菌细胞RNA,所得的RNA溶液样品中完全不含有可分解RNA的任何核酸酶。
实施例3甲酰胺中的SDS促进蛋白-RNA复合物的分开
从生物材料中分离纯化RNA的方法,包括如下步骤:
分别称取一定质量的SDS固体,放于1.5ml离心管中,并加入1ml甲酰胺液体,放于70℃下保温10分钟,以溶解SDS固体,以获得1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%SDS的甲酰胺溶液;将已经接种了大肠杆菌菌株JM109的LB培养基在37℃180转摇床上过夜的培养;取2ml过夜培养的菌液,加入到37℃下保温的100ml LB培养基,并在37℃180转摇床上培养3~4小时,其600nm的吸光度值达到约0.8;取10个1.5ml离心管,每个离心管中加入1ml的该大肠杆菌培养菌液,室温下8,000g以上离心1分钟,然后倒掉液体;再如上重复一次离心,吸去残余液体。分别用200μl含有0.00%(对照组)、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%SDS的甲酰胺溶液,悬浮该离心管中的细胞沉淀;
将离心管80℃下孵育10分钟,以破裂细菌细胞。然后将离心管冰浴5分钟以上;
(3)~(4)同实施例2;
用体积百分浓度为80%的乙醇水溶液洗涤白色RNA沉淀,在室温,16000g离心10s,倒掉洗涤液后,干燥沉淀。加入150μl的注射用水(无RNases污染)溶解沉淀。
琼脂糖凝胶电泳:与实施例1中的琼脂糖凝胶电泳方法相同。
琼脂糖凝胶电泳分析结果:如图2-1所示,所有的处理所得到的RNA样品的23s rRNA和16s rRNA条带边缘清晰,表明RNA没有被分解。另外,4道的RNA条带最亮,表明4%SDS-甲酰胺悬浮液用于细胞裂解,可以获得最大的得率。
分光光度计测定:取RNA溶液样品75μl,加入到石英比色杯中的2ml TE溶液(10mMTris-HCl,1mM EDTA,PH8.0)中混匀,并以TE溶液(10mM Tris-HCl,1mM EDTA,PH8.0)为对照,在紫外分光光度计上进行260nm,280nm的吸光度测定。
分光光度计分析结果:如图2-2显示,不存在SDS的情况下,也能产生RNA;但随着双价阳离子SDS浓度的增高,解离作用越来越强,但使用4.00%SDS的细胞裂解液是最高解离效果。所有的RNA样品的OD260/OD280皆在2.1-2.25之间,如图2-3显示,表明其无蛋白污染,没有、或者只有极微量DNA污染。
实施例3归纳:该实施例说明了不同浓度的SDS甲酰胺溶液在80℃下对大肠杆菌细胞进行裂解和分开蛋白-RNA复合物的效果。悬浮大肠杆菌的甲酰胺溶液在80℃下能进行大肠杆菌细胞裂解和分开蛋白-RNA复合物(即解离作用);但是SDS对解离作用有促进作用;于80℃10分钟解离作用时,使用4%SDS-甲酰胺溶液悬浮大肠杆菌细胞时,可获得最大RNA得率。
实施例4甲酰胺中的钠离子(Na+)促进蛋白-RNA复合物的分开
从生物材料大肠杆菌菌株ATCC27853中分离纯化RNA的方法,包括如下步骤:
(1)将已经接种了大肠杆菌菌株ATCC27853(购自北京鼎国昌盛生物技术有限责任公司)的LB培养基在37℃180转/分摇床上过夜的培养。取2ml过夜培养的菌液,加入到37℃下保温的100ml LB培养基,并在37℃180转/分摇床上培养3~4小时,其600nm的吸光度值达到约0.8。取10个1.5ml离心管,每个离心管中加入1ml的该大肠杆菌培养菌液,室温下8,000g以上离心1分钟,然后倒掉液体;再如上重复一次离心,吸去残余液体,得到大肠杆菌单细胞沉淀。
在0℃下,向各个单细胞沉淀的离心管中分别加入200μl甲酰胺进行悬浮;
(2)向各个离心管中分别加入:
0μl 5M NaCl(对照组)、5μl 5M NaCl、10μl 5M NaCl、15μl 5M NaCl、20μl 5M NaCl、25μl 5M NaCl、30μl 5M NaCl、40μl 5M NaCl、50μl 5M NaCl、75μl 5M NaCl,混匀,于80℃下孵育10分钟,以破裂细菌细胞,然后将离心管室温下放置2分钟;
(3)向步骤(2)获得的各个产物中加入起沉淀作用的700μl含有3.57MNaCl,1.14MKCl的水溶液,蜗旋震荡混匀,在室温下,16000g离心1min,将上清液倒入另一离心管中;
(4)向上清液中加入500μl异丙醇混匀,在25℃下,12000g离心2min,倒掉上相液体、下相液体及介于上下两相之间的可见的残余杂质固体,得到位于离心管底部的白色RNA沉淀。
用1ml体积百分浓度为70%的乙醇水溶液,洗涤白色RNA沉淀,在室温,16000g离心10s,倒掉洗涤液后,干燥沉淀。加入150μl的注射用水(无RNases污染)溶解沉淀。
琼脂糖凝胶电泳:与实施例1中的琼脂糖凝胶电泳方法相同。
琼脂糖凝胶电泳分析结果:如图3-1所示,使用200μl甲酰胺溶液和10~50μl 5M NaCl溶液来悬浮细胞沉淀,所得到的RNA样品的23s rRNA和16s rRNA条带边缘清晰。另外,用200μl甲酰胺溶液和20~30μl 5M NaCl溶液来悬浮细胞沉淀,可获得很高的RNA产量。
分光光度计测定:与实施例3中的分光光度计测定方法相同。
分光光度计分析结果:如图3-2显示,不存在NaCl的情况下,也能产生少量RNA;但随着加入的5M NaCl水溶液体积的增高,所提取的大肠杆菌的RNA产量越来越大,使用200μl甲酰胺溶液和20μl 5M NaCl溶液来悬浮细胞沉淀,可获得最高的RNA产量。使用200μl甲酰胺和10μl-50μl 5M NaCl溶液来悬浮细胞沉淀,所得到的RNA样品的OD260/OD280皆在2.1~2.25之间(图3-3显示),表明其无蛋白污染,没有或者只有极微量DNA污染。
实施例4归纳:该实施例说明使用200μl甲酰胺溶液和10~50μl 5M NaCl溶液来悬浮细胞沉淀,并在80℃下孵育,可以对大肠杆菌细胞进行裂解和有效分开蛋白-RNA复合物,产生裸露的RNA分子。用200μl甲酰胺溶液和20μl 5M NaCl溶液来悬浮细胞沉淀,可获得最高的RNA产量,并且无蛋白污染和RNases污染。将上面的结果与实施例3归纳相比较,可以得出:通过加热作用,在甲酰胺中的钠离子(Na+)可以有效地分开细菌之蛋白-RNA复合物,产生裸露的完整RNA分子。
实施例5用白菜幼叶的甲酰胺匀浆液和不同体积的5MNaCl(解离剂)之混合液的RNA提取
从生物材料中分离纯化RNA的方法,包括如下步骤:
(1)在冰上Downce匀浆器中加入3ml 4℃储存的甲酰胺和300mg的白菜幼叶(购自市场),并进行匀浆20s;
(2)在室温下,取6个1.5ml离心管,每个离心管中加入200μl的白菜幼叶的甲酰胺匀浆液,并分别加入20μl、30μl、40μl、50μl、60μl、75μl 5M NaCl水溶液,涡旋震荡混匀;
将离心管进行90℃下孵育10分钟。然后将离心管于室温下放置5分钟;
(3)~(4)同实施例2。
用1ml体积百分浓度为70%的乙醇水溶液,洗涤白色RNA沉淀,在室温,16000g离心10s,倒掉洗涤液后,干燥沉淀。加入150μl的注射用水(无RNases污染)溶解沉淀。
琼脂糖凝胶电泳:与实施例1中的琼脂糖凝胶电泳方法相同。
琼脂糖凝胶电泳分析结果:如图4-1所示,使用200μl的白菜幼叶之甲酰胺匀浆液和20~75μl 5M NaCl水溶液来悬浮细胞沉淀,所得到的RNA样品的26s rRNA和18s rRNA条带边缘清晰、且两者亮度比例接近2;1。另外,用200μl的白菜幼叶之甲酰胺匀浆液和40~60μl5M NaCl水溶液混合后所提取的RNA溶液,具有最亮的18s rRNA和26s rRNA电泳带谱,即其是具有最高的RNA得率。
分光光度计测定:与实施例3中的分光光度计测定方法相同。
分光光度计分析结果:如图4-2显示,随着加入到200μl的白菜幼叶之甲酰胺匀浆液的5M NaCl的增高,所提取的大白菜幼叶的RNA得率越来越大,但使用200μl的白菜幼叶之甲酰胺匀浆液和50μl 5M NaCl溶液来进行90℃孵育,可获得最高的RNA得率。所有的RNA样品的OD260/OD280皆在2.1~2.25之间,如图4-3显示,表明其无蛋白污染,没有或者只有极微量DNA污染。
实施例5归纳:该实施例说明使用200μl的白菜幼叶之甲酰胺匀浆液溶液和10~50μl5M NaCl水溶液来悬浮细胞沉淀,并在90℃下孵育,可以有效地分开真核细胞的蛋白-RNA复合物,产生裸露的RNA分子。用200μl的白菜幼叶之甲酰胺匀浆液和50μl 5M NaCl水溶液来进行90℃的孵育,可获得最高的RNA产量,并且无蛋白污染和RNases污染。
实施例6小鼠肝脏RNA的提取(1)
从生物材料中分离纯化RNA的方法,包括如下步骤:
(1)在冰上Downce匀浆器中加入2ml 4℃储存的甲酰胺溶液和200mg的新鲜的小鼠(京白1号,购自中国医学科学院血液学研究所)肝脏,并进行匀浆20s;
(2)在室温下,在1.5ml离心管加入200μl步骤(1)获得的小鼠肝脏的甲酰胺匀浆液和50μl 5M NaCl水溶液,涡旋震荡混匀;然后将离心管90℃下孵育10分钟,将离心管于室温下放置2分钟;
(3)向步骤(2)获得的200μl产物中加入起沉淀作用的700μl含有3.57MNaCl,1.14MKCl的水溶液,蜗旋震荡混匀,在室温下,16000g离心5min,将上清液倒入另一离心管中;
(4)向上清液中加入500μl异丙醇混匀,在25℃下,16000g离心10min,倒掉上相液体、下相液体及介于上下两相之间的可见的残余杂质固体,可得到位于离心管底部的白色RNA沉淀。
用1ml体积百分浓度为70%的乙醇水溶液,洗涤白色RNA沉淀,在室温,16000g离心10s,倒掉洗涤液后,干燥沉淀。加入150μl的注射用水(无RNases污染)溶解沉淀。
琼脂糖凝胶电泳:与实施例1中的琼脂糖凝胶电泳方法相同。
琼脂糖凝胶电泳分析结果:所得到的RNA样品的28s rRNA和18s rRNA条带边缘清晰、且两者亮度比例接近2;1。
分光光度计测定:与实施例3中的分光光度计测定方法相同。
分光光度计分析结果:所提取小鼠肝脏RNA的得率为5.2μg/mg,所得的RNA溶液的260nm吸光度与280nm吸光度的比值为2.22。
实施例6归纳:使用本发明的方法,可以很好地提取动物组织RNA。
实施例7小鼠肝脏RNA的提取(2)
从生物材料中分离纯化RNA的方法,包括如下步骤:
(1)~(4)同实施例6;
用1ml体积百分浓度为70%的乙醇水溶液,洗涤白色RNA沉淀,在室温,16000g离心10s,倒掉洗涤液后,倒扣离心管于滤纸干燥沉淀;再加入1ml体积百分浓度为95%的乙醇水溶液浸泡RNA沉淀,并该离心管盖上盖后,于室温下浸泡30天,离心,倒掉95%乙醇液体,倒扣离心管于滤纸上晾干RNA沉淀;最后加入150μl的注射用水(无RNases污染)溶解沉淀。
琼脂糖凝胶电泳:与实施例1中的琼脂糖凝胶电泳方法相同。
琼脂糖凝胶电泳分析结果:所得到的RNA样品的28s rRNA和18s rRNA条带边缘清晰、且两者亮度比例接近2;1;该结果与实施例6的分光光度计分析结果接近。
分光光度计测定:与实施例3中的分光光度计测定方法相同。
分光光度计分析结果:所提取小鼠肝脏RNA的得率为5.4μg/mg,所得的RNA溶液的260nm吸光度与280nm吸光度的比值为2.24;该结果与实施例6的分光光度计分析结果接近。
实施例7归纳:使用本发明的方法所提取的RNA沉淀,就是在室温,体积百分浓度为95%的乙醇水溶液中浸泡保存,仍无分解。
实施例8小鼠肝脏RNA的提取(3)
从生物材料中分离纯化RNA的方法,包括如下步骤:
(1)在冰上Downce匀浆器中加入2ml 4℃储存的甲酰胺与0.5ml 5M NaCl水溶液的混合液混匀,再加入200mg的新鲜的小鼠(京白1号)肝脏,匀浆1min,
(2)在室温下,在1.5ml离心管加入250μl步骤(1)获得的小鼠肝脏的甲酰胺匀浆液,然后将离心管90℃下孵育10分钟,将离心管于室温下放置2分钟;
(3)~(4)同实施例6;
用1ml体积百分浓度为70%的乙醇水溶液,洗涤白色RNA沉淀,在室温,16000g离心10s,倒掉洗涤液后,干燥沉淀。加入150μl的注射用水(无RNases污染)溶解沉淀。
分光光度计测定:与实施例3中的分光光度计测定方法相同。
分光光度计分析结果:所提取小鼠肝脏RNA的得率为4.95μg/mg,所得的RNA溶液的260nm吸光度与280nm吸光度的比值为2.15;该结果与实施例6的分光光度计分析结果接近。
琼脂糖凝胶电泳:与实施例1中的琼脂糖凝胶电泳方法相同。
琼脂糖凝胶电泳分析结果:所得到的RNA样品的28s rRNA和18s rRNA条带边缘清晰、且两者亮度比例接近2;1;该结果与实施例6的分光光度计分析结果接近。
实施例8归纳:用甲酰胺和5M NaCl水溶液按照4∶1的体积比匀浆小鼠肝脏,用于提取RNA,也获得了高质量和高得率的RNA样品。
实施例9小鼠小肠RNA的提取
从生物材料中分离纯化RNA的方法,包括如下步骤:
(1)在1.5ml离心管中加入1ml 4℃储存的甲酰胺和100mg的新鲜的、用生理盐水洗净的小鼠(京白1号)小肠,在37℃下用电泳匀浆器进行三次(20000rpm、20秒匀浆);
(2)同实施例6;
(3)向步骤(2)获得的200μl产物中加入起沉淀作用的700μl含有3.57MNaCl,1.14MKCl的水溶液,蜗旋震荡混匀,在室温下,2000g离心30min,将上清液倒入另一离心管中;
(4)同实施例6
用1ml体积百分浓度为70%的乙醇水溶液,洗涤白色RNA沉淀,在室温,16000g离心10s,倒掉洗涤液后,干燥沉淀。加入100μl的注射用水(无RNases污染)溶解沉淀。
琼脂糖凝胶电泳:与实施例1中的琼脂糖凝胶电泳方法相同。
琼脂糖凝胶电泳分析结果:所得到的RNA样品的28s rRNA和18s rRNA条带边缘清晰、且两者亮度比例接近2;1。
分光光度计测定:与实施例3中的分光光度计测定方法相同。
分光光度计分析结果:所提取小鼠小肠RNA的得率为1.21μg/mg,所得的RNA溶液的260nm吸光度与280nm吸光度的比值为2.22。
实施例9归纳:使用本发明的方法,能高效地提取小鼠小肠的RNA。
实施例10使用5M NaCl水溶液的解离时间和油菜幼叶RNA得率之间的关系
从生物材料中分离纯化RNA的方法,包括如下步骤:
(1)在冰上Downce匀浆器中加入5ml 4℃储存的甲酰胺和500mg的新鲜的油菜(Brassica campestris L.)幼叶,并进行充分的匀浆;
(2)在室温下,在7个1.5ml离心管分别加入200μl的白菜幼叶的甲酰胺匀浆液和50μl5M NaCl水溶液,涡旋震荡混匀;然后将离心管进行1、2、5、10、15、20、30分钟、87.5℃下孵育;然后将离心管于室温下放置2分钟;
(3)~(4)同实施例6。
用1ml体积百分浓度为70%的乙醇水溶液,洗涤白色RNA沉淀,在室温,16000g离心10s,倒掉洗涤液后,干燥沉淀。加入100μl的注射用水(无RNases污染)溶解沉淀。
分光光度计测定:与实施例3中的分光光度计测定方法相同。
分光光度计分析结果:如图5所示所提取油菜幼叶RNA的得率会随着孵育时间的增长而增大,但在接近孵育时间到达10分钟时,所得RNA得率已经接近最高得率。
实施例10归纳:使用5M NaCl水溶液用于解离剂作用提取RNA,所使用的孵育(解离)时间为10分钟之后,所得到的RNA得率已经接近最大得率。
实施例11用于解离作用的13.5M LiCl水溶液体积和山楂树幼叶RNA得率之间的关系
从生物材料中分离纯化RNA的方法,包括如下步骤:
(1)在冰上Downce匀浆器中加入7ml 4℃储存的甲酰胺和700mg的新鲜的山楂(Crataegus pinnatifida)树幼叶,并进行充分的匀浆;
(2)取3组1.5ml离心管,每组皆为9个离心管;在室温下,分别在每组的9个1.5ml离心管中加入200μl的山楂树幼叶的甲酰胺匀浆液和0、4、7、9、10、11、15、20、25μl 13.5MLiCl水溶液,涡旋震荡混匀;将这三组离心管分别在55、75、85℃下进行2分钟孵育;然后将离心管于室温下放置2分钟;
(3)~(4)同实施例6。
用1ml体积百分浓度为70%的乙醇水溶液,洗涤白色RNA沉淀,在室温,16000g离心10s,倒掉洗涤液后,干燥沉淀。加入100μl的注射用水(无RNases污染)溶解沉淀。
分光光度计测定:与实施例3中的分光光度计测定方法相同。
分光光度计分析结果:如图6所示,在不同的孵育(解离)温度下提取山楂树幼叶RNA,使用10μl 13.5M LiCl水溶液和200μl的幼叶匀浆液混合液用于解离作用,可以获得最大的RNA得率。
实施例11归纳:使用1份体积13.5M LiCl水溶液和20份体积的山楂树幼叶匀浆液混合液,在某一特定温度下进行孵育(解离)作用,可以获得最大的RNA得率。
实施例12使用13.5M LiCl水溶液的解离时间和山楂树幼叶RNA得率之间的关系
(1)在冰上Downce匀浆器中加入7ml 4℃储存的甲酰胺和700mg的新鲜的山楂(Crataegus pinnatifida)树幼叶,并进行充分的匀浆;
(2)取3组1.5ml离心管,在室温下,分别在每组的6个1.5ml离心管中加入200μl的山楂树幼叶的甲酰胺匀浆液和10μl 13.5M LiCl(解离剂),涡旋震荡混匀;然后将这三组离心管分别在55、75、85℃下进行0、1、2、5、10、20分钟孵育;然后将离心管于室温下放置2分钟;
(3)~(4)同实施例6;
用1ml体积百分浓度为70%的乙醇水溶液,洗涤白色RNA沉淀,在室温,16000g离心10s,倒掉洗涤液后,干燥沉淀。加入100μl的注射用水(无RNases污染)溶解沉淀。
分光光度计测定:与实施例3中的分光光度计测定方法相同。
分光光度计分析结果:如图7所示,在不同的孵育(解离)温度下提取山楂树幼叶RNA,所提取幼叶RNA的得率会随着孵育时间的增长而增大,但在接近孵育时间到达2分钟时,所得RNA得率已经接近最高得率。
实施例12归纳:在不同的孵育(解离)温度下使用13.5M LiCl水溶液用于提取RNA,所使用的孵育(解离)时间为2分钟之后,所得到的RNA得率已经接近最大得率。
实施例13使用13.5M LiCl水溶液的解离温度和杨树幼叶RNA得率之间的关系
(1)在冰上Downce匀浆器中加入7ml 4℃储存的甲酰胺和700mg的新鲜的杨树(Populusbonatii Levl)幼叶,并进行充分的匀浆;
(2)在室温下,在8个1.5ml离心管中加入200μl的杨树幼叶的甲酰胺匀浆液和10μl 13.5MLiCl水溶液,涡旋震荡混匀;然后将离心管分别在29、37、45、55、65、75、85、95℃下进行2分钟孵育;
(3)~(4)同实施例6;
用1ml体积百分浓度为70%的乙醇水溶液,洗涤白色RNA沉淀,在室温,16000g离心10s,倒掉洗涤液后,干燥沉淀。加入100μl的注射用水(无RNases污染)溶解沉淀。
琼脂糖凝胶电泳:与实施例1中的琼脂糖凝胶电泳方法相同。
琼脂糖凝胶电泳分析结果:在29~85℃下进行孵育(解离)作用的RNA之26s rRNA,18s rRNA的条带边缘光滑整齐,所以没有分解。而在95℃下进行孵育(解离)作用的RNA之26s rRNA,18s rRNA的条带模糊不清楚,表明该RNA样品已经被分解了。
分光光度计测定:与实施例3中的分光光度计测定方法相同。
分光光度计分析结果:如图8所示,在不同的孵育(解离)温度下提取山杨树幼叶RNA,所提取幼叶RNA的得率会随着孵育温度的增长而增大,但在到达85℃孵育(解离)时,所得RNA得率已经接近最高得率。
实施例13归纳:在不同的孵育(解离)温度下使用13.5M LiCl水溶液提取RNA,在到达85℃孵育(解离)时,所得RNA得率已经接近最高得率,而且其没有被分解。
实施例14油菜幼叶匀浆液的解离作用之后之冷却时间和RNA得率的关系。
(1)在冰上Downce匀浆器中加入7ml 4℃储存的甲酰胺和700mg的新鲜的油菜(Brassicacampestris L.)幼叶,并进行充分的匀浆;
(2)取2组1.5ml离心管,在室温下,分别在每组的4个1.5ml离心管中加入200μl的油菜幼叶的甲酰胺匀浆液和50μl 5M NaCl水溶液,涡旋震荡混匀;然后将这2组离心管分别在90℃下进行10分钟孵育;然后将离心管于室温下或者冰浴放置0、2、5、10分钟的时间;
(3)~(4)同实施例6;
用1ml体积百分浓度为70%的乙醇水溶液,洗涤白色RNA沉淀,在室温,16000g离心10s,倒掉洗涤液后,干燥沉淀。加入100μl的注射用水(无RNases污染)溶解沉淀。
分光光度计测定:与实施例3中的分光光度计测定方法相同。
分光光度计分析结果:如图9所示,匀浆混合液在解离作用之后的过长放置时间,会导致所提取RNA的得率的降低,而在解离作用之后的5分钟内放置,所提取RNA的得率的降低极其微小;在低温下(如0℃)的解离作用后冷却更容易导致RNA得率的降低。
实施例14归纳:在解离作用之后,匀浆混合液不宜放置时间超过5分钟;放置的温度为室温(25℃)较好。
实施例15用本发明方法和Trizol试剂法分别提取小鼠肝脏RNA样品中的β-actin mRNA之RT-PCR扩增比较
1.按照实施例6步骤(1)-(4)提取小鼠(京白一号)肝脏的RNA;用1ml体积百分浓度为70%的乙醇水溶液,洗涤白色RNA沉淀,在室温,16000g离心10s,倒掉洗涤液后,干燥沉淀。加入50μl的注射用水(无RNases污染)溶解来自约20mg的小鼠肝脏的RNA沉淀;
2.按照Invitrogen公司之Trizol说明书提取50mg的小鼠肝脏RNA,将所得RNA沉淀溶解于50μl无RNases污染的水中;
3.按照KaTaRa公司的说明书,用AMV逆转录酶合成上述两个RNA样品中的第一条cDNA;
4.按照下表加入合成的cDNA溶液和各种溶液;其中primer f和primer r是用于扩增β-actin之cDNA的一对引物,分别为:
β-act in F 5’atcatgtttgagaccttcaaca 3’;
β-act in R5’catctcttgctcgaagtcca 3’;
所扩增的DNA产物长度为318bp;
扩增条件如下:进行94℃下2分钟初始变性;进行35循环的94℃30秒变性、62℃30秒淬火和72℃30秒的延伸反应;进行72℃下2分钟终止延伸反应。
表1
组成 | 体积/ul |
cDNA | 2 |
10×PCR Buffer | 2.5 |
dNTPs(10mM) | 0.5 |
primer f(20pmol/ul) | 0.25 |
primer r(20pmol/ul) | 0.25 |
Taq酶(2u/ul) | 0.5 |
Sybr Green I(10×) | 1 |
ddH2O | 18 |
琼脂糖凝胶电泳:取1μl上述RT-PCR扩增产物在1.2%的非变性琼脂糖凝胶(1xTAE电泳缓冲液)中电泳。
琼脂糖凝胶电泳分析结果:如图10所示,使用本发明方法从约20mg小鼠肝脏中所得的RNA样品进行β-actinmRNA扩增,所得的DNA产物片断,与使用Trizol试剂方法从50mg小鼠肝脏中所得的RNA样品对应的DNA产物片断进行比较,其亮度,前者为后者的两倍。
实施例15归纳:使用本发明的方法所提取小鼠肝脏RNA,与用Trizol试剂法所提取小鼠肝脏RNA的样品相比,具有更好的酶学效果。
实施例16用本发明方法和Trizol试剂方法分别提取油菜幼叶RNA样品中的β-actin mRNA之RT-PCR扩增比较
1.按照实施例14步骤(1)-(4)提取油菜(Brassica campestris L.)幼叶的RNA;用1ml体积百分浓度为70%的乙醇水溶液,洗涤白色RNA沉淀,在室温,16000g离心10s,倒掉洗涤液后,干燥沉淀。加入50μl的注射用水(无RNases污染)溶解来自约20mg的油菜幼叶的RNA沉淀;
2.按照Invitrogen公司之Trizol说明书提取50mg的油菜幼叶的RNA,将所得RNA沉淀溶解于50μl无RNases污染的水中;
3.按照KaTaRa公司的说明书,用AMV逆转录酶合成上述两个RNA样品中的第一条cDNA;
4.按照下表加入合成的cDNA溶液和各种溶液;其中primer f和primer r是用于扩增β-actin之cDNA的一对引物,分别为:
β-act in F 5’ggaatggtgaaggctggtt 3’;
β-act in R5’tcccgttctgcggtagtg 3’;
所扩增的DNA产物长度为578bp;
扩增条件如下:进行94℃下2分钟初始变性;进行35循环的94℃30秒变性、62℃30秒淬火和72℃30秒的延伸反应;进行72℃下2分钟终止延伸反应。
表2
组成 | 体积/ul |
cDNA | 2 |
10×PCR Buffer | 2.5 |
dNTPs(10mM) | 0.5 |
primer f(20pmol/ul) | 0.25 |
primer r(20pmol/ul) | 0.25 |
Taq酶(2u/ul) | 0.5 |
Sybr Green I(10×) | 1 |
ddH2O | 18 |
琼脂糖凝胶电泳:取1μl上述RT-PCR扩增产物在1.2%的非变性琼脂糖凝胶(1xTAE电泳缓冲液)中电泳。
琼脂糖凝胶电泳分析结果:如图11所示,使用本发明方法从约20mg油菜幼叶中所得的RNA样品进行β-actinmRNA扩增,所得的DNA产物片断,与使用Trizol试剂方法从50mg油菜幼叶中所得的RNA样品对应的DNA产物片断进行比较,其亮度,前者为后者的数倍。
实施例16归纳:使用本发明提取油菜幼叶RNA的样品,与用Trizol试剂所提取油菜幼叶RNA的样品相比,具有更好的酶学效果。
本发明的方法中单价阳离子盐优选氯化钠和氯化锂,但实验证明,单价阳离子盐还可以选用氯化铷、氯化铯、乙酸锂、乙酸钠、乙酸钾、乙酸铷、乙酸铯、盐酸胍、硫氰酸胍、氯化铵、乙酸铵至少一种也可以进行RNA的提取。
实验证明,沉淀剂还可以选用氯化铷、氯化铯、乙酸锂、乙酸钠、乙酸钾、乙酸铷、乙酸铯、盐酸胍、硫氰酸胍、氯化铵和乙酸铵至少一种。
实施例17多种动植物组织的提取
从生物材料中分离纯化RNA的方法,包括如下步骤:
(1)在冰上4个1.5ml离心管中加入1ml 4℃储存的甲酰胺,再分别加入100mg的新鲜的杨树成熟叶和小鼠(京白1号,购自中国医学科学院血液学研究所)心脏、小鼠肺脏、与小鼠大腿肌肉,并进行26500rpm的20s电动匀浆处理;
(2)在室温下,在4个1.5ml离心管皆加入50μl 5M NaCl水溶液,再分别加入200μl步骤(1)获得的四种脱水生物样品,然后涡旋震荡混匀;将离心管90℃下孵育10分钟,将离心管于室温下放置2分钟;
(3)~(4)同实施例6;
用1ml体积百分浓度为70%的乙醇水溶液,洗涤白色RNA沉淀,在室温,16000g离心10s,倒掉洗涤液后,干燥沉淀。加入50μl的注射用水(无RNases污染)溶解沉淀。
琼脂糖凝胶电泳:与实施例1中的琼脂糖凝胶电泳方法相同。
琼脂糖凝胶电泳分析结果:所得到的RNA样品的28s rRNA(或者26s rRNA)和18s rRNA条带边缘清晰、且两者亮度比例接近2;1。
分光光度计测定:与实施例3中的分光光度计测定方法类似。
分光光度计分析结果:从各组织中所提取RNA样品的得率和纯度分析如表3所示。
表3
实施例17归纳:使用本发明的方法,可以很好地提取多种动、植物组织RNA。
实施例18脱水生物样品中小鼠肝脏质量与甲酰胺体积之比例和RNA样品得率的关系
从生物材料中分离纯化RNA的方法,包括如下步骤:
(1)在冰上7个1.5ml离心管中加入1ml 4℃储存的甲酰胺后,再分别分别加入10mg、25mg、50mg、100mg、200mg、400mg、800mg的新鲜小鼠(京白1号,购自中国医学科学院血液学研究所)肝脏组织,并进行26500rpm的20s电动匀浆处理;由于使用800mg小鼠肝脏的处理所得到的液体粘稠而弃用;
(2)在室温下,在6个1.5ml离心管分别加入50μl 5M NaCl水溶液,再分别加入200μl步骤(1)获得的6种脱水生物样品,然后涡旋震荡混匀;将离心管90℃下孵育10分钟,将离心管于室温下放置2分钟;
(3)~(4)同实施例6;
用1ml体积百分浓度为70%的乙醇水溶液,洗涤白色RNA沉淀,在室温,16000g离心10s,倒掉洗涤液后,干燥沉淀。加入150μl的注射用水(无RNases污染)溶解沉淀。
琼脂糖凝胶电泳:与实施例1中的琼脂糖凝胶电泳方法相同。
琼脂糖凝胶电泳分析结果:除了400mg小鼠肝脏组织+1ml甲酰胺匀浆处理组所得RNA之带谱呈弥散状态外,其余所得到的RNA样品的28s rRNA和18s rRNA条带边缘清晰、且两者亮度比例接近2;1。
分光光度计测定:与实施例3中的分光光度计测定方法类似。
分光光度计分析结果:从各组织中所提取RNA样品的得率分析如图12所示。
实施例18归纳在本发明中,按照1ml甲酰胺和小于20mg小鼠肝脏组织的比例进行匀浆来按照提取RNA,所得RNA样品没有分解;使用1ml甲酰胺和5mg小鼠肝脏组织的比例进行匀浆,可以获得最大的RNA得率。
实施例19本发明中沉淀剂体积用量、异丙醇体积用量和产生盐颗粒析出及液体分相情况的相关关系
从生物材料中分离纯化RNA的方法,包括如下步骤:
(1)在冰上1个10ml离心管中加入4ml 4℃储存的甲酰胺和0.4g新鲜的杨树幼叶,并进行26500rpm的3次20s电动匀浆处理;
(2)在室温下,按照表4和表5取15个1.5ml离心管,每个离心管中皆加入50μl 5M NaCl水溶液和200μl步骤(1)获得的脱水生物样品,然后涡旋震荡混匀;将离心管90℃下孵育10分钟,将离心管于室温下放置2分钟;
(3)按照表4、表5,向步骤(2)获得的250μl产物中加入起沉淀作用的含有3.57M NaCl水,114MKCl的水溶液(沉淀剂),蜗旋震荡混匀,在室温下,16000g离心5min,将上清液倒入另一离心管中;
(4)按照表4、表5,向步骤(3)获得的上清液中加入异丙醇,涡旋震荡混匀混匀,然后在室温下静置,以观察离心管中的液体是否分为上下两相液体,以及是否产生盐颗粒析出,结果如表4和表5所示;在25℃下,16000g离心10min,倒掉液体及及可能悬浮于液体中的可见的残余杂质固体,可得到位于离心管底部的白色RNA沉淀。
用1ml体积百分浓度为70%的乙醇水溶液,洗涤白色RNA沉淀,在室温,16000g离心10s,倒掉洗涤液后,干燥沉淀。加入150μl的注射用水(无RNases污染)溶解沉淀;产生盐颗粒析出的离心管,在加入1ml乙醇水溶液后剧烈震荡,析出的盐颗粒被溶解而去除了。
琼脂糖凝胶电泳:与实施例1中的琼脂糖凝胶电泳方法相同。
琼脂糖凝胶电泳分析结果:根据RNA样品的电泳图谱中26s rRNA和18s rRNA条带边缘是否清晰来判断所提取RNA是否分解。其结果如表4、表5所示。
实施例19归纳从表4、表5可知道,加入异丙醇后产生上下两相液体的处理能获得不分解的RNA产物;其原因是包括具有RNase活性的酶的所有蛋白,介于上下两相之间而被除去了。
表4
注解:沉淀剂为含有3.57M NaCl,1.14M KCl的水溶液。
表5
注解:沉淀剂为含有3.57M NaCl,1.14M KCl的水溶液。
实施例20
从生物材料中分离纯化RNA的方法,包括如下步骤:
(1)同实施例6步骤(1);
(2)在室温下,在5个1.5ml离心管分别加入200μl步骤(1)获得的小鼠肝脏的脱水生物样品和50μl、100μl、150μl、200μl和250μl的3M NaCl水溶液,涡旋震荡混匀;然后将离心管90℃下孵育10分钟,将离心管于室温下放置2分钟;
(3)-(4)同实施例6步骤(3)-(4);
用1ml体积百分浓度为70%的乙醇水溶液,洗涤白色RNA沉淀,在室温,16000g离心10s,倒掉洗涤液后,干燥沉淀。加入150μl的注射用水(无RNases污染)溶解沉淀。
琼脂糖凝胶电泳:与实施例1中的琼脂糖凝胶电泳方法相同。
琼脂糖凝胶电泳分析结果:使用50μl-200μl 3M NaCl水溶液到200μl生物脱水样品中混合而提取的RNA样品,其28s rRNA和18s rRNA条带边缘清晰、且两者亮度比例接近2;1。
实施例20归纳:使用本发明的方法,可以很好地提取动物组织RNA。
实施例21
从生物材料中分离纯化RNA的方法,包括如下步骤:
(1)在冰上Downce匀浆器中加入1ml 4℃储存的甲酰胺溶液和100mg的新鲜的小鼠脾脏(京白1号,购自中国医学科学院血液学研究所),并进行匀浆20s;
(2)在室温下,在4个1.5ml离心管加入160μl步骤(1)获得的小鼠肝脏的脱水生物样品和40μl质量体积比分别为10%、20%、30%、40%十二烷基硫酸钠的甲酰胺溶液,以及50μl 5M NaCl水溶液,涡旋震荡混匀;然后将离心管90℃下孵育10分钟,将离心管于室温下放置2分钟;
(3)-(4)同实施例6步骤(3)-(4);
用1ml体积百分浓度为70%的乙醇水溶液,洗涤白色RNA沉淀,在室温,16000g离心10s,倒掉洗涤液后,干燥沉淀。加入150μl的注射用水(无RNases污染)溶解沉淀。
琼脂糖凝胶电泳:与实施例1中的琼脂糖凝胶电泳方法相同。
琼脂糖凝胶电泳分析结果:所得的四种RNA样品,其28s rRNA和18s rRNA条带边缘清晰、且两者亮度比例接近2;1。
实施例21归纳:使用本发明的方法,可以很好地提取动物组织RNA。
实验证明用3M NaCl水溶液、10M LiCl水溶液或13.5M LiCl水溶液替代本实施例中5MNaCl水溶液,也可以获得高质量的RNA。
实施例22
从生物材料中分离纯化RNA的方法,包括如下步骤:
(1)将新鲜的小鼠脾脏(京白1号,购自中国医学科学院血液学研究所)用生理盐水冲洗于一个10ml离心管中,然后将获得的细胞悬液平均分装于5个1.5ml离心管中,室温下5000g离心10min,然后吸去液体,再次离心,吸去离心管中的残余液体,得到单细胞沉淀;在室温下,在5个1.5ml离心管加入160μl甲酰胺进行悬浮;
(2)在室温下,在上面的5个1.5ml离心管加入40μl质量浓度比分别为5%、10%、20%、30%、40%十二烷基硫酸钠的甲酰胺溶液,悬浮,然后分别加入50μl 5M NaCl水溶液涡旋震荡混匀;然后将离心管90℃下孵育10分钟,将离心管于室温下放置2分钟;
(3)-(4)同实施例6步骤(3)-(4);
用1ml体积百分浓度为70%的乙醇水溶液,洗涤白色RNA沉淀,在室温,16000g离心10s,倒掉洗涤液后,干燥沉淀。加入150μl的注射用水(无RNases污染)溶解沉淀。
琼脂糖凝胶电泳:与实施例1中的琼脂糖凝胶电泳方法相同。
琼脂糖凝胶电泳分析结果:所得的5种RNA样品,其28s rRNA和18s rRNA条带边缘清晰、且两者亮度比例接近2;1。
实施例22归纳:使用本发明的方法,可以很好地提取动物单细胞的RNA。
实验证明,采用一次性用200μl甲酰胺替代本实施例中的步骤(1)和步骤(2)中所用的甲酰胺和十二烷基硫酸钠的甲酰胺溶液,十二烷基硫酸钠的浓度做相应的改变,也可以获得高质量的RNA。
实验证明,用本发明的方法并采用电动匀浆器对细胞进行破坏,也可以从植物的组织器官、真菌的组织器官、革兰氏阳性菌培养细胞、真菌培养细胞、植物培养细胞、血液细胞或精液细胞获得高质量的RNA。
实验证明,用本发明的方法及其衍生方法所获得的RNA也属于本发明的保护范围。
实施例23
从生物材料中分离纯化RNA的方法,包括如下步骤:
(1)在冰上5个Downce匀浆器中分别加入2ml 4℃储存的甲酰胺溶液和200mg的新鲜的杨树幼叶,并进行20s、1min、5min、10min和20min匀浆;
(2)-(4)同实施例6;
用1ml体积百分浓度为70%的乙醇水溶液,洗涤白色RNA沉淀,在室温,16000g离心10s,倒掉洗涤液后,干燥沉淀。加入150μl的注射用水(无RNases污染)溶解沉淀。
分光光度计测定:与实施例3中的分光光度计测定方法相同。
分光光度计分析结果:20s、1min、5min、10min和20min匀浆所RNA的得率为1.2μg/mg,2.2μg/mg,2.8μg/mg,3.1μg/mg,3.2μg/mg。
归纳:组织匀浆越充分,得到的RNA的得率越高。
实施例24
从生物材料中分离纯化RNA的方法,包括如下步骤:
(1)在冰上1个Downce匀浆器中分别加入2ml 4℃储存的甲酰胺溶液和200mg的新鲜的杨树幼叶,并进行5min匀浆;
(2)在冰浴中的一个1.5ml离心管中,分别加入30μl 13.5M LiCl水溶液和200μl来自步骤(1)中的脱水生物样品,涡旋震荡混匀;然后将离心管0℃冰浴中下孵育12小时;
(3)-(4)同实施例6步骤(3)-(4);
用1ml体积百分浓度为70%的乙醇水溶液,洗涤白色RNA沉淀,在室温,16000g离心10s,倒掉洗涤液后,干燥沉淀。加入150μl的注射用水(无RNases污染)溶解沉淀。
琼脂糖凝胶电泳:与实施例1中的琼脂糖凝胶电泳方法相同。
琼脂糖凝胶电泳分析结果:所得的RNA样品,其26ss rRNA和18s rRNA条带边缘清晰、且两者亮度比例接近2;1。
归纳:低温长时间孵育,得到高质量的RNA。
Claims (8)
1.从生物材料中分离纯化RNA的方法,其特征是包括如下步骤:
(1)用下述两种方法之一种制备脱水生物样品:
方法一:将组织器官加入到体积比为1000∶0-1000的甲酰胺与3M-13.5M单价阳离子盐水溶液的混合液中,在0~25℃匀浆5s~20min,得到脱水生物样品;所述组织器官和所述混合液的比例为0.5~200mg∶1ml,所述组织器官为动物、植物或真菌的组织器官;
方法二:将单细胞沉淀中加入到体积比为1000∶0-1000的甲酰胺与3M-13.5M单价阳离子盐水溶液的混合液中,在0~25℃悬浮或在0~37℃匀浆20s~20min,得到脱水生物样品;所述单细胞沉淀来自革兰氏阳性菌培养细胞、革兰氏阴性菌培养细胞、真菌培养细胞、动物培养细胞、植物培养细胞、血液细胞或精液细胞;
(2)按体积比为200∶0~200,将所述脱水生物样品与3M-13.5M单价阳离子盐水溶液混合或按体积比为160∶50∶40将所述脱水生物样品、3M-13.5M单价阳离子盐水溶液和质量浓度为5%-40%的十二烷基硫酸钠的甲酰胺溶液混合,在0~95℃孵育0.5~120min,在0~40℃放置0~10min;
(3)按体积比为200∶400~1000向步骤(2)获得的产物中加入起沉淀作用的3.3M-5M的单价阳离子盐水溶液,混匀,在4~25℃下,2000~16000g离心0.15~30min,将上清液倒入另一离心管中;
(4)按体积比为900∶300~800的比例,向上清液中加入异丙醇,混匀,在4~37℃下,2000~16000g离心1~30min,倒掉上相液体、下相液体及介于上下两相之间的可见的残余杂质固体,得到位于离心管底部的白色RNA沉淀。
2.根据权利要求1所述的从生物材料中分离纯化RNA的方法,其特征是所述还包括下述步骤:用体积百分浓度为70%-80%的乙醇水溶液洗涤白色RNA沉淀,在4~37℃,2000~16000g离心10~60s,倒掉洗涤液后,干燥沉淀。
3.根据权利要求1所述的从生物材料中分离纯化RNA的方法,其特征是所述组织器官和所述混合液的比例为5~100mg∶1ml。
4.根据权利要求1所述的从生物材料中分离纯化RNA的方法,其特征是所述单价阳离子盐为氯化锂、氯化钠和氯化钾至少一种。
5.根据权利要求4所述的从生物材料中分离纯化RNA的方法,其特征是所述单价阳离子盐为氯化钠或氯化锂。
6.根据权利要求1所述的从生物材料中分离纯化RNA的方法,其特征是所述起沉淀作用单价阳离子盐为氯化锂、氯化钠和氯化钾至少一种。
7.根据权利要求6所述的从生物材料中分离纯化RNA的方法,其特征是所述起沉淀作用单价阳离子盐为氯化钠和氯化钾。
8.根据权利要求1所述的从生物材料中分离纯化RNA的方法,其特征是所述步骤(4)为:按体积比为700∶400~600的比例,向上清液中加入异丙醇,混匀,在20~25℃下,8000~12000g离心2min,倒掉上相液体、下相液体及介于上下两相之间的可见的残余杂质固体,可得到位于离心管底部的白色RNA沉淀。
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